Míchání vody Rhone a Arve

28. červenec 2013 | 06.00 |

Zajímavý zážitek si můžete z Ženevy odnést při sledování soutoku řeky Rhone a Arve. Musíte však opustit centrum Ženevy a vydat se na most Pont de la Jonction. Dostanete se tam poměrně složitým způsobem lesními cestičkami ze zastávky Jonction nebo mnohem schůdnější cestou mezi paneláky ze zastávky trolejbusu Jean-Jacques. Z 30 metrů vysokého mostu se vám naskytne impozantní pohled na míchání vod obou řek. Co způsobuje ve vodě patrné víry?

Rhona (na videu vlevo) je řeka, která pramení z ledovce a napájí Ženevské jezero. Z jezera dále vytéká jako řeka s krásně průhlednou a studenou vodou. Arve (na videu vpravo) je francouzská řeka, která pramení v Masivu Mont Blanc a po 102 km svého toku řádně znečistěná příměsemi vtéká v Ženevě do Rhony. Na soutoku těchto řek dochází promíchávání vod obou řek s působivým znázorněním turbulentního proudění a vzniku barevných vírů.

Reálná kapalina v řece není dokonale tekutá. Uvnitř kapaliny vznikají síly vnitřního tření, které zpomalují její pohyb. Největší rychlost má reálná kapalina v ose řeky, u břehů je rychlost kapaliny nulová.

Proudění kapalin můžeme rozdělit na laminární nebo turbulentní. Laminární proudění je typické buď velmi pomalým pohybem, nebo vysokou hodnotou vazkosti. V laminárním proudění se jednotlivé proudnice, vyjadřující směr pohybu jednotlivých částic vody, neprotínají.

Proudění vody v řece však označujeme za turbulentní (z latinského turbo = bouřit). Při něm se jednotlivé proudnice navzájem promíchávají. Částice vody vykonávají při turbulentním proudění kromě posuvného pohybu i složitý vlastní pohyb, který vede ke vzniku vírů. Rychlosti jednotlivých částic tekutiny se nepravidelně mění a proudění tedy není stacionární. Pohyb tekutiny se při turbulentním proudění řídí složitými zákonitostmi, které jsou obvykle zjišťovány experimentálně. Se vznikem vírů při turbulentním proudění je spojen vzrůst vnitřního tření.

V případě soutoku řek Rhony a Arvy dochází ke vzniku proudění ve směšovací vrstvě dvou proudů o  různé rychlosti. Jedná se tedy o útvary vzniklé v souvislosti s turbulentními jevy.  Rychlejší vody Rhony vtékají do pomalejších vod Arvy a při jejich míchání dochází ke vzniku zajímavých vírů připomínajících fraktály. Aby nedocházelo ke zkalení vody Rhony na jejím levém břehu, kde jsou za mostem u břehu plovárny, je patrná na dně soutoku vybudovaná přepážka.

Turbulence byla vždy fascinující podívanou pro člověka, a to přesto, že je těžko uchopitelná pro svou variabilitu a složitost. Již od starověku se pokoušeli myslitelé s existencí turbulence vyrovnat, tato snaha pokračuje dodnes, proces poznávání zákonů turbulence nebyl ukončen. Je doprovázen objevy s nečekanými důsledky pro různé oblasti vědy. S turbulencí tekutin se tak můžeme setkat v letadlech, při proudění krve v cévách, při pohybu mraků na obloze, sledování hořícího plamene a stoupajícího kouře a v mnoha dalších specifických příkladech z aerodynamiky, hydrauliky, jaderného a chemického inženýrství, oceánologie, meteorologie, astrofyziky, kosmologie či geofyziky.

most2

most1

víry

Tento článek mohl vzniknout za podpory mých studentů bývalé 4. D (2009-2013), kteří mi věnovali jako dárek několikadenní pobyt v Ženevě spojený s návštěvou Evropské organizace pro jaderný výzkum CERN. Děkuji vám, moji absolventi!

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře